Diagnóstico de avarias em máquinas rotativas utilizando a análise de órbitas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Perfil Manutenção e Produção

Projecto de avaliação de interfaces – PAI

Para obtenção do grau de Doutor pela Universidade de Vigo com menção internacional Departamento de Informática

Memória de longo prazo nos retornos acionistas dos índices de referência da euronext, implicações para a hipótese de mercados eficientes e contributo fractal para aperfeiçoamento do capital asset pricing model

Não existe uma definição única de processo de memória de longo prazo. Esse processo é geralmente definido como uma série que possui um correlograma decaindo lentamente ou um espectro infinito de frequência zero. Também se refere que uma série com tal propriedade é caracterizada pela dependência a longo prazo e por não periódicos ciclos longos, ou que essa característica descreve a estrutura de correlação de uma série de longos desfasamentos ou que é convencionalmente expressa em termos do declínio da lei-potência da função auto-covariância. O interesse crescente da investigação internacional no aprofundamento do tema é justificado pela procura de um melhor entendimento da natureza dinâmica das séries temporais dos preços dos ativos financeiros. Em primeiro lugar, a falta de consistência entre os resultados reclama novos estudos e a utilização de várias metodologias complementares. Em segundo lugar, a confirmação de processos de memória longa tem implicações relevantes ao nível da (1) modelação teórica e econométrica (i.e., dos modelos martingale de preços e das regras técnicas de negociação), (2) dos testes estatísticos aos modelos de equilíbrio e avaliação, (3) das decisões ótimas de consumo / poupança e de portefólio e (4) da medição de eficiência e racionalidade. Em terceiro lugar, ainda permanecem questões científicas empíricas sobre a identificação do modelo geral teórico de mercado mais adequado para modelar a difusão das séries. Em quarto lugar, aos reguladores e gestores de risco importa saber se existem mercados persistentes e, por isso, ineficientes, que, portanto, possam produzir retornos anormais. O objetivo do trabalho de investigação da dissertação é duplo. Por um lado, pretende proporcionar conhecimento adicional para o debate da memória de longo prazo, debruçando-se sobre o comportamento das séries diárias de retornos dos principais índices acionistas da EURONEXT. Por outro lado, pretende contribuir para o aperfeiçoamento do capital asset pricing model CAPM, considerando uma medida de risco alternativa capaz de ultrapassar os constrangimentos da hipótese de mercado eficiente EMH na presença de séries financeiras com processos sem incrementos independentes e identicamente distribuídos (i.i.d.). O estudo empírico indica a possibilidade de utilização alternativa das obrigações do tesouro (OT’s) com maturidade de longo prazo no cálculo dos retornos do mercado, dado que o seu comportamento nos mercados de dívida soberana reflete a confiança dos investidores nas condições financeiras dos Estados e mede a forma como avaliam as respetiva economias com base no desempenho da generalidade dos seus ativos. Embora o modelo de difusão de preços definido pelo movimento Browniano geométrico gBm alegue proporcionar um bom ajustamento das séries temporais financeiras, os seus pressupostos de normalidade, estacionariedade e independência das inovações residuais são adulterados pelos dados empíricos analisados. Por isso, na procura de evidências sobre a propriedade de memória longa nos mercados recorre-se à rescaled-range analysis R/S e à detrended fluctuation analysis DFA, sob abordagem do movimento Browniano fracionário fBm, para estimar o expoente Hurst H em relação às séries de dados completas e para calcular o expoente Hurst “local” H t em janelas móveis. Complementarmente, são realizados testes estatísticos de hipóteses através do rescaled-range tests R/S , do modified rescaled-range test M - R/S e do fractional differencing test GPH. Em termos de uma conclusão única a partir de todos os métodos sobre a natureza da dependência para o mercado acionista em geral, os resultados empíricos são inconclusivos. Isso quer dizer que o grau de memória de longo prazo e, assim, qualquer classificação, depende de cada mercado particular. No entanto, os resultados gerais maioritariamente positivos suportam a presença de memória longa, sob a forma de persistência, nos retornos acionistas da Bélgica, Holanda e Portugal. Isto sugere que estes mercados estão mais sujeitos a maior previsibilidade (“efeito José”), mas também a tendências que podem ser inesperadamente interrompidas por descontinuidades (“efeito Noé”), e, por isso, tendem a ser mais arriscados para negociar. Apesar da evidência de dinâmica fractal ter suporte estatístico fraco, em sintonia com a maior parte dos estudos internacionais, refuta a hipótese de passeio aleatório com incrementos i.i.d., que é a base da EMH na sua forma fraca. Atendendo a isso, propõem-se contributos para aperfeiçoamento do CAPM, através da proposta de uma nova fractal capital market line FCML e de uma nova fractal security market line FSML. A nova proposta sugere que o elemento de risco (para o mercado e para um ativo) seja dado pelo expoente H de Hurst para desfasamentos de longo prazo dos retornos acionistas. O expoente H mede o grau de memória de longo prazo nos índices acionistas, quer quando as séries de retornos seguem um processo i.i.d. não correlacionado, descrito pelo gBm(em que H = 0,5 , confirmando- se a EMH e adequando-se o CAPM), quer quando seguem um processo com dependência estatística, descrito pelo fBm(em que H é diferente de 0,5, rejeitando-se a EMH e desadequando-se o CAPM). A vantagem da FCML e da FSML é que a medida de memória de longo prazo, definida por H, é a referência adequada para traduzir o risco em modelos que possam ser aplicados a séries de dados que sigam processos i.i.d. e processos com dependência não linear. Então, estas formulações contemplam a EMH como um caso particular possível.

H-NAMe: specifying, implementing and testing a hidden-node avoidance mechanism for wireless sensor networks

The hidden-node problem has been shown to be a major source of Quality-of-Service (QoS) degradation in Wireless Sensor Networks (WSNs) due to factors such as the limited communication range of sensor nodes, link asymmetry and the characteristics of the physical environment. In wireless contention-based Medium Access Control protocols, if two nodes that are not visible to each other transmit to a third node that is visible to the formers, there will be a collision – usually called hidden-node or blind collision. This problem greatly affects network throughput, energy-efficiency and message transfer delays, which might be particularly dramatic in large-scale WSNs. This technical report tackles the hidden-node problem in WSNs and proposes HNAMe, a simple yet efficient distributed mechanism to overcome it. H-NAMe relies on a grouping strategy that splits each cluster of a WSN into disjoint groups of non-hidden nodes and then scales to multiple clusters via a cluster grouping strategy that guarantees no transmission interference between overlapping clusters. We also show that the H-NAMe mechanism can be easily applied to the IEEE 802.15.4/ZigBee protocols with only minor add-ons and ensuring backward compatibility with the standard specifications. We demonstrate the feasibility of H-NAMe via an experimental test-bed, showing that it increases network throughput and transmission success probability up to twice the values obtained without H-NAMe. We believe that the results in this technical report will be quite useful in efficiently enabling IEEE 802.15.4/ZigBee as a WSN protocol.

Engineering a search and rescue application with a wireless sensor network - based localization mechanism

The advent of Wireless Sensor Network (WSN) technologies is paving the way for a panoply of new ubiquitous computing applications, some of them with critical requirements. In the ART-WiSe framework, we are designing a two-tiered communication architecture for supporting real-time and reliable communications in WSNs. Within this context, we have been developing a test-bed application, for testing, validating and demonstrating our theoretical findings - a search&rescue/pursuit-evasion application. Basically, a WSN deployment is used to detect, localize and track a target robot and a station controls a rescuer/pursuer robot until it gets close enough to the target robot. This paper describes how this application was engineered, particularly focusing on the implementation of the localization mechanism.

Effect of plug-filling, Testing velocity and temperature on the tensile strength of strap repairs on aluminium structures

In this work, an experimental study was performed on the influence of plug-filling, loading rate and temperature on the tensile strength of single-strap (SS) and double-strap (DS) repairs on aluminium structures. Whilst the main purpose of this work was to evaluate the feasibility of plug-filling for the strength improvement of these repairs, a parallel study was carried out to assess the sensitivity of the adhesive to external features that can affect the repairs performance, such as the rate of loading and environmental temperature. The experimental programme included repairs with different values of overlap length (L O = 10, 20 and 30 mm), and with and without plug-filling, whose results were interpreted in light of experimental evidence of the fracture modes and typical stress distributions for bonded repairs. The influence of the testing speed on the repairs strength was also addressed (considering 0.5, 5 and 25 mm/min). Accounting for the temperature effects, tests were carried out at room temperature (≈23°C), 50 and 80°C. This permitted a comparative evaluation of the adhesive tested below and above the glass transition temperature (T g), established by the manufacturer as 67°C. The combined influence of these two parameters on the repairs strength was also analysed. According to the results obtained from this work, design guidelines for repairing aluminium structures were

Prevalence of syphilis in pregnancy and prenatal syphilis testing in Brazil: Birth in Brazil study

OBJECTIVE Determine the coverage rate of syphilis testing during prenatal care and the prevalence of syphilis in pregnant women in Brazil. METHODS This is a national hospital-based cohort study conducted in Brazil with 23,894 postpartum women between 2011 and 2012. Data were obtained using interviews with postpartum women, hospital records, and prenatal care cards. All postpartum women with a reactive serological test result recorded in the prenatal care card or syphilis diagnosis during hospitalization for childbirth were considered cases of syphilis in pregnancy. The Chi-square test was used for determining the disease prevalence and testing coverage rate by region of residence, self-reported skin color, maternal age, and type of prenatal and child delivery care units. RESULTS Prenatal care covered 98.7% postpartum women. Syphilis testing coverage rate was 89.1% (one test) and 41.2% (two tests), and syphilis prevalence in pregnancy was 1.02% (95%CI 0.84;1.25). A lower prenatal coverage rate was observed among women in the North region, indigenous women, those with less education, and those who received prenatal care in public health care units. A lower testing coverage rate was observed among residents in the North, Northeast, and Midwest regions, among younger and non-white skin-color women, among those with lower education, and those who received prenatal care in public health care units. An increased prevalence of syphilis was observed among women with < 8 years of education (1.74%), who self-reported as black (1.8%) or mixed (1.2%), those who did not receive prenatal care (2.5%), and those attending public (1.37%) or mixed (0.93%) health care units. CONCLUSIONS The estimated prevalence of syphilis in pregnancy was similar to that reported in the last sentinel surveillance study conducted in 2006. There was an improvement in prenatal care and testing coverage rate, and the goals suggested by the World Health Organization were achieved in two regions. Regional and social inequalities in access to health care units, coupled with other gaps in health assistance, have led to the persistence of congenital syphilis as a major public health problem in Brazil.

HIV testing and clinical status upon admission to a specialized health care unit in Pará, Brazil

OBJECTIVE To analyze the clinical and laboratory characteristics of HIV-infected individuals upon admission to a reference health care center.METHODS This cross-sectional study was conducted between 1999 and 2010 on 527 individuals with confirmed serological diagnosis of HIV infection who were enrolled in an outpatient health care service in Santarém, PA, Northern Brazil. Data were collected from medical records and included the reason for HIV testing, clinical status, and count of peripheral CD4+ T lymphocytes upon enrollment. The data were divided into three groups, according to the patient’s year of admission – P1 (1999-2002), P2 (2003-2006), and P3 (2007-2010) – for comparative analysis of the variables of interest.RESULTS In the study group, 62.0% of the patients were assigned to the P3 group. The reason for undergoing HIV testing differed between genders. In the male population, most tests were conducted because of the presence of symptoms suggesting infection. Among women, tests were the result of knowledge of the partner’s seropositive status in groups P1 and P2. Higher proportion of women undergoing testing because of symptoms of HIV/AIDS infection abolished the difference between genders in the most recent period. A higher percentage of patients enrolling at a more advanced stage of the disease was observed in P3.CONCLUSIONS Despite the increased awareness of the number of HIV/AIDS cases, these patients have identified their serological status late and were admitted to health care units with active disease. The HIV/AIDS epidemic in Pará presents specificities in its progression that indicate the complex characteristics of the epidemic in the Northern region of Brazil and across the country.

Estimation and hypothesis testing in mixed linear models

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Matemática, Estatística, pela Universidade Nova de Lisboa, faculdade de Ciências e Tecnologia

The importance to update the guidelines for the use of genetic testing in noncancer patients in Brazil

The Brazilian National Regulatory Agency for Private Health Insurance and Plans has recently published a technical note defining the criteria for the coverage of genetic testing to diagnose hereditary cancer. In this study we show the case of a patient with a breast lesion and an extensive history of cancer referred to a private service of genetic counseling. The patient met both criteria for hereditary breast and colorectal cancer syndrome screening. Her private insurance denied coverage for genetic testing because she lacks current or previous cancer diagnosis. After she appealed by lawsuit, the court was favorable and the test was performed using next-generation sequencing. A deletion of MLH1 exon 8 was found. We highlight the importance to offer genetic testing using multigene analysis for noncancer patients.

Evaluation of the influence of testing parameters on the melt flow index of thermoplastics

The main goals of the present work are the evaluation of the influence of several variables and test parameters on the melt flow index (MFI) of thermoplastics, and the determination of the uncertainty associated with the measurements. To evaluate the influence of test parameters on the measurement of MFI the design of experiments (DOE) approach has been used. The uncertainty has been calculated using a "bottom-up" approach given in the "Guide to the Expression of the Uncertainty of Measurement" (GUM). Since an analytical expression relating the output response (MFI) with input parameters does not exist, it has been necessary to build mathematical models by adjusting the experimental observations of the response variable in accordance with each input parameter. Subsequently, the determination of the uncertainty associated with the measurement of MFI has been performed by applying the law of propagation of uncertainty to the values of uncertainty of the input parameters. Finally, the activation energy (Ea) of the melt flow at around 200 degrees C and the respective uncertainty have also been determined.

Study of the interactions in a three-way crossed classification model

Crossed classification models are applied in many investigations taking in consideration the existence of interaction between all factors or, in alternative, excluding all interactions, and in this case only the effects and the error term are considered. In this work we use commutative Jordan algebras in the study of the algebraic structure of these designs and we use them to obtain similar designs where only some of the interactions are considered. We finish presenting the expressions of the variance componentes estimators.

Estudo e parametrização das principais proteções elétricas de geradores e transformadores de grupo de uma central hidroelétrica

Nesta dissertação, é realizado o estudo e parametrização dos relés de proteção para geradores e transformadores de grupo de uma central hidroelétrica. É efetuada, também, uma breve abordagem à manutenção e ensaio dos respetivos relés. No fornecimento de Energia Elétrica aos seus consumidores, deve-se ter em consideração todo o funcionamento do Sistema Elétrico de Energia (SEE). Como os SEE são projetados para gerar energia elétrica para responder à carga, é necessário garantir que este assegure o fornecimento de energia elétrica com elevados padrões de qualidade e continuidade de serviço. Assim, as proteções revelam, um papel fulcral na garantia da continuidade de serviço. As proteções são constituídas por equipamentos de proteção nomeadamente, relés de proteção, que são dispositivos cuja função é retirar de serviço os equipamentos em defeito, permitindo que o restante sistema elétrico seja alimentado. Os sistemas de proteção são, assim, de extrema importância, já que têm como função, assegurar, garantir e eliminar anomalias evitando danos nos equipamentos e nos utilizadores/consumidores.

Design and testing of a radiation hardened 13-bit 80 MS/s pipeline ADC implemented in a 90nm standard CMOS process

Second International Workshop on Analog and Mixed Signal Integrated Circuits for Space Applications (AMICSA 2008), Sintra, Portugal, Setembro de 2008

A farmacogenética e a medicina personalizada

A farmacogenética tem por objetivo a identificação de diferenças genéticas entre indivíduos que possam influenciar a resposta à terapêutica farmacológica, melhorando a sua eficácia e segurança. Associado à farmacogenética surge a “medicina personalizada”, ou seja, em oposição à existência de um fármaco que consiga tratar todos os pacientes, o tratamento individualizado parece o caminho mais promissor, uma vez que reduz o risco de reações adversas por toxicidade (segurança), adequa a dose ao indivíduo, evitando excessos ou défices (dose) e evita a metodologia de tentativa erro na escolha do fármaco (eficácia). A farmacogenética é relevante para a resposta individual ao fármaco por duas vias distintas: a farmacocinética e a farmacodinâmica. A variabilidade genética pode afetar a forma como um fármaco pode ser absorvido, ativado, metabolizado ou excretado, podendo conduzir assim a uma variabilidade na resposta. De entre o número infindável de possíveis exemplos, nesta revisão apresentam-se exemplos relacionados com os genes do Citocromo P450, do gene NAT2 e do gene da Colinesterase. As diferenças genéticas entre os indivíduos podem ainda afetar a resposta ao fármaco pela sua farmacodinâmica, ou seja, a resposta específica do alvo ao fármaco. De entre a multiplicidade de alvos de fármacos existentes serão apresentados exemplos do gene da G6PD e do VKORC1. Apesar de alguns dados científicos indicarem benefício para o paciente, ainda está longe de a farmacogenética fazer parte da prática clínica de rotina, talvez porque os custos-benefícios ainda não foram avaliados de forma precisa.